説明

熱源装置及びそのドレン抑制方法

【課題】潜熱を回収して熱交換する高効率の熱源装置に関し、潜熱回収による高効率化とともに、ドレン抑制を図ることにある。
【解決手段】蓄積されるドレン(16、118)のレベルを監視し、そのレベルが基準レベル(Lref )未満であれば、燃焼排気(10、109)の下流側の熱を用いて熱交換する2次熱交換を先行させ、そのレベルが基準レベル以上であれば、燃焼排気の上流側の熱を用いて熱交換する1次熱交換を先行させることにより、ドレンの蓄積レベルに応じてドレンの発生を許容又は抑制し、以て蓄積レベルを抑制する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱交換の高効率化とドレン抑制に関し、例えば、給湯装置や、浴槽水の追い焚き機能を含む給湯・追焚装置等に用いられる熱源装置及びそのドレン抑制方法に関する。
【背景技術】
【0002】
燃焼排気から潜熱を回収する熱交換器を持つ高効率の熱源装置では、ドレン発生を回避することができない。このドレン発生に関し、ドレン発生限界のデータに基づき、該データと比較して熱交換器における結露発生の可能性を判断し、その判断結果に応じて上段の管体部から下段の管体部に流れる水の経路の一部を切り替えてドレン発生を抑制することが知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
また、ドレン発生が著しい潜熱回収用の熱交換器側に対する通水量を減らすことによってドレンの発生を抑制することが知られている(例えば、特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−207901号公報
【特許文献2】特開2008−170095号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、ドレン発生限界のデータに基づいてドレンを抑制する制御では(特許文献1)、熱交換時におけるドレンの発生条件は不確かなことがあり、この条件を確実に把握してドレン発生を抑制することは困難である。そのため、ドレンの発生条件が得られても、ドレン抑制運転に移行されないことがあり、また、ドレンを抑制できないという問題がある。
【0006】
また、潜熱回収側の熱交換器への通水量を減らしたとしても(特許文献2)、ドレン発生を皆無にすることはできず、ドレンの発生が継続され、ドレンが蓄積されることになる。
【0007】
そこで、本発明の目的は、潜熱を回収して熱交換する高効率の熱源装置に関し、潜熱回収による高効率化とともに、ドレン抑制を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
斯かる課題を解決するため、本発明は、蓄積されるドレンのレベルを監視し、そのレベルが基準レベル未満であれば、燃焼排気の下流側の熱を用いて熱交換する二次熱交換を先行させ、そのレベルが基準レベル以上であれば、燃焼排気の上流側の熱を用いて熱交換する一次熱交換を先行させることにより、ドレンの蓄積レベルに応じてドレンの発生を許容又は抑制し、以て蓄積レベルを抑制する。
【0009】
そこで、上記課題を解決するため、本発明の第1の側面は、熱源装置であって、燃焼排気の上流側の熱を被加熱流体に熱交換する第1の熱交換手段と、前記燃焼排気の下流側の熱を前記被加熱流体に熱交換する第2の熱交換手段と、熱交換によって生じるドレンを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル未満の場合には、前記被加熱流体を前記第2の熱交換手段で熱交換した後、前記第1の熱交換手段に流して熱交換させ、前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル以上の場合には、前記被加熱流体を前記第1の熱交換手段で熱交換した後、前記第2の熱交換手段に流して熱交換させる流路切替手段とを備えることである。
【0010】
この熱源装置において、前記第1の熱交換手段は前記燃焼排気の顕熱を熱交換する一次熱交換器、前記第2の熱交換手段は前記燃焼排気の潜熱まで熱交換する二次熱交換器である構成としてもよい。
【0011】
この熱源装置において、前記蓄積手段に蓄積されるドレンのレベルを検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段の検出出力により前記流路切替手段を切り替える制御手段とを備える構成としてもよい。
【0012】
この熱源装置において、前記蓄積手段に蓄積されたドレンのレベルが基準レベル以上に到達した場合、その報知情報を発する報知手段を備えてもよい。
【0013】
この熱源装置において、浴槽から浴槽水を循環させて追い焚きする追焚循環路を備え、前記ドレンのレベルが基準レベル以上に到達した場合、前記追焚循環路を通して前記浴槽に前記ドレンを排出させる構成としてもよい。
【0014】
また、本発明の第2の側面は、燃焼排気の上流側の熱を被加熱流体に熱交換する第1の熱交換手段と、前記燃焼排気の下流側の熱を前記被加熱流体に熱交換する第2の熱交換手段と、熱交換によって生じるドレンを蓄積する蓄積手段とを備える熱源装置のドレン抑制方法であって、前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル未満の場合には、前記被加熱流体を前記第2の熱交換手段で熱交換した後、前記第1の熱交換手段に流して熱交換するステップと、前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル以上に到達した際に、流路を切り替えて前記被加熱流体を前記第1の熱交換手段で熱交換した後、前記第2の熱交換手段に流して熱交換するステップとを含むことである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【0016】
(1) 燃焼排気の潜熱と顕熱とを熱交換に用いる高効率熱源装置において、蓄積されたドレンが基準レベル以上である場合には、ドレンの発生を抑制できる。
【0017】
(2) 蓄積されたドレンのレベルを監視し、そのドレンレベルを任意に設定してドレン抑制運転に切り替えることができる。
【0018】
(3) ドレンの発生を抑制することにより、蓄積手段が蓄積限界に達するまでの時間を延ばすことができる。
【0019】
(4) ドレンの発生を抑制する状況であっても、ドレン抑制運転に切り替えることで、熱源装置の運転を停止することなく継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】第1の実施の形態に係る高効率給湯器のコンデンシング運転を示す図である。
【図2】高効率給湯器の非コンデンシング運転を示す図である。
【図3】第2の実施の形態に係る高効率給湯器のコンデンシング運転を示す図である。
【図4】高効率給湯器の非コンデンシング運転を示す図である。
【図5】第3の実施の形態に係る給湯・追焚装置のコンデンシング運転を示す図である。
【図6】非コンデンシング運転の給湯・追焚装置を示す図である。
【図7】ドレンタンクを示す図である。
【図8】制御装置及びリモコン装置を示す図である。
【図9】台所リモコン装置の一例を示す図である。
【図10】浴室リモコン装置の一例を示す図である。
【図11】給湯・追焚装置の動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図12】給湯・追焚装置の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図13】給湯・追焚装置の配管洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図14】ふろ配管洗浄のタイムチャートである。
【図15】給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図16】ドレン抑制制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図17】ドレン抑制制御解除の処理手順を示すフローチャートである。
【図18】第4の実施の形態に係る給湯・追焚装置のコンデンシング運転を示す図である。
【図19】非コンデンシング運転の給湯・追焚装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
〔第1の実施の形態〕
【0022】
第1の実施の形態は、熱源装置及びそのドレン抑制方法に関し、蓄積されるドレンのレベルが基準レベル未満であれば、燃焼排気の下流側の熱を用いて熱交換する二次熱交換を先行させてドレン発生を許容し、そのレベルが基準レベル以上であれば、燃焼排気の上流側の熱を用いて熱交換する一次熱交換を先行させてドレンの発生を抑制する。
【0023】
この第1の実施の形態について、図1及び図2を参照する。図1は、第1の実施の形態に係る高効率給湯器であって、コンデンシング運転を示す図、図2は、高効率給湯器の非コンデンシング運転を示す図である。図1及び図2に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【0024】
この高効率給湯器2は、熱源装置及びそのドレン抑制方法の一例であって、都市ガスやプロパンガス等の燃料ガスの燃焼排気の熱を上水Wに熱交換し、温水HWとして給湯する。燃料ガスは、気体燃料でもよく、石油等の液体燃料を気化したものであってもよい。
【0025】
燃焼室4には、熱源としてバーナ6が設置され、このバーナ6は、燃料ガスGを燃焼させる燃焼手段の一例である。燃焼室4には給気8として燃焼用の空気が取り込まれ、バーナ6から生じた燃焼排気10が上方に流れる。
【0026】
燃焼室4には、第1の熱交換手段として熱交換器12と、第2の熱交換手段として熱交換器14と、ドレン16を集水するドレン受け18とが設置されている。
【0027】
熱交換器12は、燃焼排気10の上流側に設置され、上流側の燃焼排気10の熱を上水Wに熱交換する機能を備える熱交換手段の一例であり、また、熱交換器14は、燃焼排気10の下流側に設置され、下流側の燃焼排気10の熱を上水Wに熱交換する機能を備える熱交換手段の一例である。上水Wは、被加熱流体の一例であって、水等の液体、気体の何れであってもよく、液体の場合、上水の他、浴槽水、暖房用熱媒等であってもよい。熱交換器14で熱交換された後の燃焼排気10は外気に放出される。
【0028】
熱交換器12、14には上水W又は温水HWを流す流路として管路20が接続され、この管路20には流路切替手段として切替弁22、24、26、28が設置されている。この場合、切替弁22、24、26、28は三方弁で構成されている。
【0029】
そこで、コンデンシング運転では、図1に示すように、切替弁22、24、26、28をa−bポート側に切り替えて管路20を構成し、上水Wが管路20を通じて熱交換器14に導かれて熱交換された後、熱交換器12に導かれて熱交換される。このコンデンシング運転では、熱交換器12が燃焼排気10の顕熱を熱交換する一次熱交換器、熱交換器14が燃焼排気10の潜熱まで熱交換する二次熱交換器を構成する。そこで、上水Wは熱交換器14で下流側の燃焼排気10から主として潜熱の熱交換により加熱された後、熱交換器12で上流側の燃焼排気10から主として顕熱の熱交換により加熱され、温水HWとして給湯される。温水HWは、バイパス回路30を通じて上水Wを混合することにより、所望の温度に調整することが可能である。
【0030】
この場合、コンデンシング運転では、熱交換器14にドレン16が発生する。このドレン16はドレン受け18に溜められ、このドレン受け18は、燃焼室4の内部に設置されてドレン16を捕集し、そのドレン16を一時的に溜める貯留手段である。このドレン16は、ドレン受け18からドレン管路34を通してドレンタンク32に導かれて溜められる。ドレンタンク32は、ドレン16を溜めるドレン蓄積機能を備える蓄積手段であって、このドレンタンク32の前段にはドレン16を中和する中和手段を設置し、中和してもよい。
【0031】
ドレンタンク32のドレン16のレベルを監視し、そのレベルが基準レベルLref に到達したか否かを判定する。ドレン16のレベルが基準レベルLref 未満であれば、図1に示すように、通常運転状態を維持し、そのレベルが基準レベルLref 以上になれば、非コンデンシング運転(ドレン抑制運転)に切り替える。
【0032】
このドレン抑制運転では、図2に示すように、切替弁22をa−cポート側、切替弁24をc−bポート側、切替弁26をa−cポート側、切替弁28をc−bポート側に切り替えて管路20を構成し、上水Wが管路20を通じて熱交換器12に導かれて熱交換された後、熱交換器14に導かれて熱交換される。このドレン抑制運転状態では、上水Wは熱交換器12で上流側の燃焼排気10の熱から主として顕熱の熱交換により高温に加熱された後、熱交換器14で下流側の燃焼排気10の熱の熱交換により加熱され、温水HWとして給湯される。温水HWは、バイパス回路30を通じて上水Wを混合することにより、所望の温度に調整することが可能である。
【0033】
このドレン抑制運転の場合、熱交換器12が燃焼排気10の顕熱を熱交換する一次熱交換器であるとともに、温水HWを熱交換する熱交換器14は燃焼排気10の顕熱を熱交換する一次熱交換器である。即ち、熱交換器14は下流側の燃焼排気10を熱交換しても、循環する被加熱流体が高温化した温水HWであるため、潜熱の熱交換は行われず、二次熱交換器とはならない。このため、通常運転状態より大幅にドレンが抑制される。
【0034】
斯かる構成において、コンデンシング運転、非コンデンシング運転の何れの場合も、出湯側の熱交換器12(図1)又は熱交換器14(図2)の出側に温度センサ36を設置して出湯温度を検出し、その検出温度によって上水Wのミキシング量、燃焼制御又は給水量の調整によって出湯温制御を行えばよい。
【0035】
この実施の形態では、流路切替手段として4個の切替弁22、24、26、28を備えればよく、管路20の構成は単純であるから、回路的にも、スペース的にも、コスト的にも有利である。
【0036】
また、高効率給湯器2では、使用形態を変更できるというバリエーションの拡大とともに、ドレンの発生量を制御できる高効率給湯器を実現でき、ドレン配管の簡素化等、既設の給湯器の取替えが容易であるとともに、発生したドレン16を浴槽等に流す場合、ドレン排出のタイミングの自由度を高めることができる。
【0037】
〔第2の実施の形態〕
【0038】
第1の実施の形態では熱交換器12、14の上水Wの流れがコンデンシング運転と非コンデンシング運転とで同一方向であるのに対し、第2の実施の形態は熱交換器12、14の上水Wの流れをコンデンシング運転と非コンデンシング運転とで流れ方向を反対方向に設定したものである。
【0039】
この第2の実施の形態について、図3及び図4を参照する。図3は、第2の実施の形態に係る高効率給湯器であって、コンデンシング運転を示す図、図4は、高効率給湯器の非コンデンシング運転を示す図である。図3及び図4において、図1と同一部分には同一符号を付してある。
【0040】
この実施の形態では熱交換器12、14に上水W又は温水HWを流す流路として管路40が接続され、この管路40には流路切替手段として切替弁42、44が設置されている。この場合、切替弁42、44は三方弁で構成されている。
【0041】
そこで、コンデンシング運転では、図3に示すように、切替弁42、44をa−bポート側に切り替えて管路40を構成し、上水Wが管路40を通じて熱交換器14に導かれて熱交換された後、熱交換器12に導かれて熱交換される。
【0042】
また、非コンデンシング運転では、図4に示すように、切替弁42をc−bポート側、切替弁44をc−aポート側に切り替えて管路40を構成し、上水Wが管路40を通じて熱交換器12に導かれて熱交換された後、熱交換器14に導かれて熱交換される。その他の構成は同一であるので、説明を省略する。
【0043】
斯かる構成によれば、熱交換器12、14に流れ込む上水Wの流れ方向が逆方向に設定されているが、切替弁42、44の設置数を低減できる利点があるとともに、第1の実施の形態と同様に、高効率運転とドレン抑制運転とを切り替えて使用できる利便性のよい熱源制御が行え、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0044】
〔第3の実施の形態〕
【0045】
本発明の第3の実施の形態について、図5及び図6を参照する。図5は、第3の実施の形態に係る給湯・追焚装置であって、コンデンシング運転を示す図、図6は、給湯・追焚装置の非コンデンシング運転を示す図である。
【0046】
この給湯・追焚装置102は、熱源装置又はそのドレン抑制方法の一例であって、筐体104の内部に給湯用の熱交換を行う給湯用燃焼室106と、浴槽108内の浴槽水BWを追焚きする追焚用燃焼室110とが備えられている。給湯用燃焼室106には、燃焼排気の上流側に設置された第1の熱交換手段として、燃焼排気109の主として顕熱を熱交換する熱交換器112と、燃焼排気の下流側に設置された第2の熱交換手段として、燃焼排気109の主として潜熱を熱交換する熱交換器114とが設置されている。追焚用燃焼室110には、燃焼排気111の主として顕熱を熱交換する追焚用熱交換器116が設置されている。これらの熱交換器は、同時運転又は単独運転の何れの運転形態でも運転が可能であり、一方の機能を他方で活用する機能として、給湯用の熱交換器112、114で加熱した湯HWを浴槽108に湯張りすることが可能である。
【0047】
熱交換器114には、燃焼排気109の潜熱を熱交換することにより、燃焼排気中の水蒸気が凝縮して、ドレン118が生じる。このドレン118はいわゆる不用水であり、水蒸気が凝縮したもの以外のものも含む。
【0048】
給湯用燃焼室106には、熱交換器114に発生したドレン118を回収するドレン受け120が設置されている。また、給湯・追焚装置102には、強酸性のドレン118を中和する中和剤が入れられた中和器122、中和処理したドレン118を排出処理するまで溜めておくドレンタンク124が備えられている。ドレン受け120と中和器122とは、ドレン管路126で接続されている。
【0049】
この給湯・追焚装置102には、上水Wを給湯用燃焼室106側に流入させる給水管路128が設置されており、その入口に設けられた給水口130から供給された上水Wは、その供給流量を測定する流量センサ132、上水Wの給水温度を測定する給水温度センサ134、流路を切り替える切替弁129、流路131、切替弁138を通過して熱交換器114に供給される。熱交換器114の出口側には、温度センサ123が設置されている。熱交換器114を通過した上水Wは、切替弁133を介して熱交換器112に流入し、熱交換された湯HWは切替弁135を経て給湯口146に向かう。この切替弁129、138、133、135は、流路切替手段であるとともに、後述するドレン118の発生を制御するドレン制御手段を構成する。
【0050】
これら切替弁129、138、133、135は180°回転して流路を切り替え、図5に示す回路では、コンデンシング運転流路、図6に示す回路では、非コンデンシング運転(ドレン抑制運転)流路を構成する。
【0051】
コンデンシング運転では、上水Wは、まず熱交換器114で潜熱を回収し、次いで熱交換器112で顕熱を回収して給湯口146から出湯される。また、非コンデンシング運転では、熱交換器112で顕熱を回収し、温度が上がって露点温度以上である上水Wが熱交換器114で熱交換を行うため、潜熱は回収されない。つまり、ドレン118が発生しない状態となる。
【0052】
また、給水管路128には、上水Wを分流させ、供給された上水Wの一部を熱交換器112からの湯HWに合流させる一次バイパス管路140が接続されている。一次バイパス管路140には、上水Wの分流量を制御するバイパス水制御弁142が設置されている。このような構成により、給湯される湯HWの設定温度に対する応答性を高めることが可能となる。
【0053】
一次バイパス管路140からの上水Wと合流した湯HWは、給湯管路144を通って給湯口146から出湯される。給湯管路144上には、熱交換器112で熱交換して一次バイパス管路140からの上水Wと合流する前の湯HWの温度を測定する出湯温センサ148、合流した後の湯HWの流量を制御する給湯制御弁150、合流した湯HWの温度を測定する混合温センサ152が設置されている。さらに、給湯管路144には、給湯口146の手前で分岐され、浴槽108側に湯HWを注湯する注湯手段であるとともに後述する配管洗浄手段である注湯管路154が接続されている。この注湯管路154には、注湯量の制御を行う注湯電磁弁156、注湯量を計測する注湯量センサ158、注湯管路154内で湯HWが逆流するのを防止するための逆止弁160が設置されている。この注湯電磁弁156及び逆止弁160は、注湯側と浴槽108側とを縁切りする手段である。
【0054】
次に、浴槽水BWの追焚きについて説明する。給湯・追焚装置102の筐体104内部には、浴槽水BWを追焚用燃焼室110に導いて追焚用熱交換器116で熱交換をさせ、再び浴槽108に流入させる追焚循環路162が設置されている。追焚循環路162と浴槽108との接続部分には循環アダプタ164が取り付けられており、浴槽水BWを追焚循環路162に流入させ、又は浴槽108に流出させるコネクタの役割を果たしている。浴槽108には、浴槽水BW又は熱交換により発生したドレン118の排出を行う排水部166が設置されている。また、追焚循環路162には、浴槽水BWを循環させる動力源であるふろポンプ168、浴槽水BWの流量を検出するふろ流水スイッチ170、浴槽108から追焚循環路162に流入した浴槽水BWの温度を測定するふろ入温度センサ172、追焚循環路162から浴槽108に流出させる浴槽水BWの温度を測定するふろ出温度センサ174、浴槽水レベルセンサであるふろ水位センサ176が設置されている。また、追焚循環路162には既述の注湯管路154が接続されており、給湯側から浴槽108側に追焚循環路162を通して注湯することができる。
【0055】
追焚循環路162には、流路を切り替える切替弁178が設置され、この切替弁178の一端には、ドレンタンク124からドレン118を追焚循環路162に導くドレン排出管路180が接続されている。このドレン排出管路180には、追焚循環路162側からドレンタンク124側にドレン118が逆流するのを防止する逆止弁181が設けられている。既述のドレン排出管路180、切替弁178、ふろポンプ168、追焚循環路162は、ドレン排出手段を構成する。
【0056】
次に、ドレン排出処理について説明する。ふろ水位センサ176の検出結果により、浴槽108が排水状態であると制御装置182が判断すると、ドレン118の排出時期であるとして、切替弁178をドレン排出管路180側に切り替えるように動作指示が送られる。ドレンタンク124から浴槽108側へのドレン排出路が形成され、これにより、追焚循環路162には浴槽108から浴槽水BWを循環させることができなくなる。そして、ふろポンプ168を動作させ、追焚循環路162を通してドレン118を浴槽108側に排出させる構成である。
【0057】
この給湯・追焚装置102の筐体104内には、給湯制御や追焚処理の制御、及び後述するドレンの抑制処理等を制御する制御装置182が設置されている。そして、この制御装置182は、給湯・追焚装置102の筐体104外にある台所リモコン装置184(図9)や浴室リモコン装置186(図10)等の外部リモコンと接続しており、設定温度の変更や給湯指令に対する制御、ドレンタンク124の状態や後述する運転制御の報知等の制御を行う。
【0058】
給湯・追焚装置102の熱源として、給湯用燃焼室106側に給湯用バーナ188、追焚用燃焼室110側に追焚用バーナ190が設置されている。この給湯・追焚装置102には、燃料ガスGがガス管192を通じて提供されており、元ガス電磁弁194及びガス比例弁196を介して各バーナ188、190に供給されている。そして、給湯用バーナ188側には、切替電磁弁198、200、ガス電磁弁202が設置され、追焚用バーナ190側には、ガス電磁弁204が設置されて、燃料ガスGの切替え及び調整を行う。また、各燃焼室106、110には、空気を供給するためのファン206、208がそれぞれ設置されている。
【0059】
次に、ドレンレベルの検出手段について、図7を参照する。図7は、第3の実施の形態に係るドレンタンクを示す図である。図7において、図5と同一部分には同一の符号を付してある。
【0060】
ドレンタンク本体210の内部には、溜まったドレン118のレベルを検出するドレンレベルセンサとして、天井側から底側に向かって長さの異なる3本の電極が設置されている。最も長い電極は、ベース電極(C)212であり、順に、後述するドレン抑制制御処理に移行する基準レベルLref (図1等)として水位(B)を検出する水位センサ214、ドレンタンク124に溜めることができる限界レベルとして水位(H)を検出する水位センサ216が設置されている。ドレンタンク本体210の側面には、例えば、水位センサ216よりも高い位置に、中和器122で中和処理されたドレン118を流入させるドレン流入口218、ドレンタンク124内に溜まった所定レベル以上のドレン118を排出するオーバーフロー排出口220が備えられている。ドレンタンク本体210の底部には、追焚循環路162側にドレン118を排出させるドレン排出口222が形成されて、ドレン排出管路180に接続されている。この実施の形態では、通常運転(コンデンシング運転)からドレン抑制運転に切り替える基準レベルLref を水位(B)に設定しているが、水位(H)を基準レベルLref としてもよい。
【0061】
次に、給湯・追焚装置の制御手段について、図8を参照する。図8は、制御装置を示す図である。図8において、図3と同一部分には同一の符号を付してある。
【0062】
制御装置182は、マイクロコンピュータ等で構成された制御部224が設置されており、この制御部224は、例えば、各種演算を行うCPU( Central Processing Unit)226や記憶部228、タイマ230等で構成されている。この記憶部228は、後述するドレン抑制制御処理、ドレンの排出処理や浴槽の排水を促す報知処理等に関するプログラム、各種設定値、音声による報知内容等の各種データが記憶された記憶領域であるROM( Read Only Memory )232、各制御処理に対する作業領域として用いられるRAM( RandomAccess Memory)234で構成される。その他、記憶部228は、不揮発性メモリであるEEPROM Electrically erasable,Programmable Read Only Memory)等で構成してもよい。また、タイマ230は、給湯・追焚装置102の各動作時間等を計測しており、時間的条件を有する動作制御に用いられる。制御部224には、水位センサ214、216、ふろ水位センサ176、ふろ流水スイッチ170の他、その他のセンサとして、ふろ入温度センサ172、ふろ出温度センサ174や流量センサ132等の検出結果が送られる。そして、制御部224からは、各制御処理によって、切替弁178、切替弁138、129、133、135、ふろポンプ168の他、その他の機能部品であるガス比例弁196、切替電磁弁198、200、ガス電磁弁202、204等に動作指示を送る。
【0063】
制御部224は、既述の台所リモコン装置184の制御部236、浴室リモコン装置186の制御部238と連結しており、各リモコン装置184、186に備えられているキースイッチ等の操作部240、242に入力された設定温度変更等の動作指令を受け、給湯・追焚装置102の各部に動作指示を送る。また、各リモコン装置184、186には、報知手段として、排水ランプ表示部244、246、音声出力手段である音声報知部248、250、映像表示等をする表示手段であるその他の表示部252、254の他、図示しない報知手段が設置されており、後述する報知処理として、制御装置182の制御部224が発した制御出力を受けた各制御部236、238は、これらの報知手段に浴槽108を排水状態にするように促す旨や、後述する給湯・追焚装置102の運転を制限する旨の報知情報を報知させる。
【0064】
次に、給湯・追焚装置の外部リモコン装置について、図9、図10を参照する。図9は、台所リモコン装置の一例を示す図、図10は、浴室リモコン装置の一例を示す図である。図9及び図10において、図5、図8と同一部分には同一符号を付してある。
【0065】
台所リモコン装置184には、図9に示すように、操作部240として例えば、電源スイッチ2401、ふろ自動運転スイッチ2402、追焚スイッチ2403、給湯温度調整スイッチ2404、運転予約スイッチ2405、設定スイッチ2406等が備えられており、これらを操作すると、既述のように、給湯・追焚装置102の制御部224を介して各動作部に動作指示が送られる。また、排水ランプ表示部244、音声報知部248が備えられているとともに、その他の表示部252として、表示画面2521やその他の状態表示2522等が設置されている。以上のような構成により、ドレンタンク124に所定レベルのドレン118が溜まった場合、給湯・追焚装置102の使用者に対して、浴槽108を排水状態にさせるように促すことができる。
【0066】
また、浴室リモコン装置186には、図10に示すように、操作部242として例えば、電源スイッチ2421、ふろ自動運転スイッチ2422、追焚スイッチ2423、給湯温度調整スイッチ2424、運転予約スイッチ2425、設定スイッチ2426等が備えられており、これらを操作すると、既述のように、給湯・追焚装置102の制御部224を介して各動作部に動作指示が送られる。また、排水ランプ表示部246、音声報知部250が備えられているとともに、その他の表示部254として、表示画面2541やその他の状態表示2542等が設置されている。以上のような構成により、ドレンタンク124に所定レベルのドレン118が溜まった場合、給湯・追焚装置102の使用者に対して、浴槽108を排水状態にさせるように促すことができる。
【0067】
次に、給湯・追焚装置の動作について、図11を参照する。図11は、給湯・追焚装置の動作の処理手順示すフローチャートである。
【0068】
この処理手順は、ドレン抑制方法の一例であって、電源を投入すると、機種設定の読込みやイニシャルテスト等のイニシャライズ処理を実行し(ステップS101)、各種センサの検出値、リモコン装置184、186等からの外部指示等の読込みを行う(ステップS102)。次に、浴槽水の排水監視を行う(ステップS103)。この排水監視は、ふろ水位センサ176等により、浴槽108内の水位を監視することで行う。そして、その水位監視の結果に応じて、ドレンタンク124内のドレン118の排出処理制御(ステップS104)を実行する。ドレン118の排出処理制御(ステップS104)の後、給湯動作を実行するか否かの判断を行う(ステップS105)。給湯動作の実行か否かは、例えば、給湯栓の開栓状態等により判断される。
【0069】
給湯動作が実行された場合(ステップS105のYES)には、例えば、給水量や設定温度を制御する給湯制御を実行する(ステップS106)。給湯制御を行った後、又は給湯動作が実行されなかった場合(ステップS105のNO)には、自動湯張りの実行か否かの判断に移行する(ステップS107)。自動湯張りの実行か否かは、例えば、リモコン装置184、186のふろ自動運転スイッチ2402、2422が押されたか否かにより判断する。自動湯張りが実行された場合(ステップS107のYES)には、自動湯張り制御に移行する(ステップS108)。
【0070】
自動湯張り制御の後、又は、自動湯張りが実行されなかった場合(ステップS107のNO)には、追焚き実行か否かの判断に移行する(ステップS109)。追焚き実行か否かは、例えばリモコン装置184、186等の追焚スイッチ2403、2423が押されたか否かにより判断する。追焚きを実行する場合(ステップS109のYES)には、ふろポンプ168の動作や追焚用バーナ190等を制御する追焚制御に移行する(ステップS110)。追焚制御を行った後、又は追焚きが実行されなかった場合(ステップS109のNO)には、その他の動作を実行するか否かの判断に移行する(ステップS111)。その他の動作は、例えば、足し湯の要求があった場合等に実行される。その他の動作を実行する場合には、その他の動作制御に移行する(ステップS112)。そして、その他の動作制御を実行した後、又は、その他の動作が実行されない場合(ステップS111のNO)には、ステップS102に戻る。給湯・追焚装置102は、以上の処理動作を繰り返し行う。
【0071】
次に、給湯・追焚装置102の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理を説明する。図12は、給湯・追焚装置の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0072】
給湯・追焚装置102の浴槽108の排水を促す報知処理及びドレン排出処理の処理手順では、浴槽108が排水タイミングとなっているか否かを判断し、排水タイミングであればドレンの排出処理とともにドレン排出手段の配管洗浄処理を行い、排水タイミングでなければ、給湯・追焚装置102の使用者に対してドレンタンク124内に所定レベルまでドレン118が溜まったことを報知して、ドレン118の排出を促す。それでも排水状態とならない場合には、ドレン118を制御させる処理や給湯・追焚装置102の運転を制御させて、ドレンタンク124からドレン118が溢れるのを防止する。
【0073】
浴槽108が排水タイミングか否かの判断手段として、浴槽水BWの水位が所定レベル以下となっているか否かを監視する(ステップS121)。例えば、基準レベルとして、浴槽108内の所定位置や循環アダプタ164の設置高さ等を定めておき、ふろ水位センサ176による水位検出により、浴槽108内の水位が、その基準レベル以下となっているか否かを監視する。基準レベル以下の状態が所定時間T1(例えば、5分間)継続し、又は所定時間T1の経過後、さらに浴槽108内の水位が下がっている場合(ステップS122のYES)であって、追焚動作がない(ステップS123のYES)場合には、ドレン排出処理に移行する。
【0074】
ドレン排出処理では、切替弁178を浴槽108側からドレンタンク124側に切り替えて、ドレンタンク124から追焚循環路162を介して浴槽108側にドレン118を排出させるドレン排出路が形成される(ステップS124)。次に、ドレン118を排出させる動力源であるふろポンプ168のスイッチをONにし(ステップS125)、所定時間T2(例えば、2分間)が経過するまで運転させ(ステップS126のYES)、所定時間経過後にふろポンプ168をOFFにする(ステップS127)。ふろポンプ168をOFFにしたら、切替弁178を再び浴槽108側に切り替えて(ステップS128)、ドレン118の排出処理を終了する。
【0075】
ドレン排出処理が終了したら、追焚循環路162の配管洗浄処理に移行する。制御装置182からの給水指令や、ふろ水位センサ176の検出結果等から給湯機能が使用されているか否かを確認し(ステップS129)、給湯機能が使用されている場合には、給湯動作が終了するまで待機し(ステップS129のNO)、給湯がされていない場合や給湯が終了した場合(ステップS129のYES)には、配管洗浄手段である注湯管路154を通して追焚循環路162側に湯又は水を所定量(例えば、6リットル)だけ流す(ステップS130)。この注湯された湯は、追焚循環路162に付着したドレン118を洗い流す他、ふろポンプ168が次回動作するときの呼び水の役割を果たす。なお、注湯する湯又は水の量は、追焚循環路162の長さや、給湯・追焚装置102の規格等により変更可能にしてもよい。
【0076】
浴槽108内の水位が、排水タイミングを示す基準レベル以下になっていない場合(ステップS121のNO)には、ドレンタンク124内のドレン118がドレン抑制制御処理に移行する基準レベルLref である水位(B)以上になっているか否かを判断する(ステップS131)。ドレン118が水位(B)に達していない場合(ステップS131のNO)には、排水タイミングの判断(ステップS121)に戻る。ドレン118が水位(B)に達している場合(ステップS131のYES)には、給湯・追焚装置102の使用者に排水を促すように、各リモコン装置184、186の排水ランプ表示部244、246を点滅させて視覚的に報知する(ステップS132)とともに、例えば、音声報知1として、音声報知部248、250から「ドレンタンクがもうすぐ満水になります。浴槽の排水栓を抜いてください。」との内容の音声を所定回数(例えば、2回)発する(ステップS133)。
【0077】
報知処理を行った後、浴槽108が排水タイミングとなっているか否かの判断に移行する(ステップS134)。即ち、報知により、もしくは報知処理の前に排水部166の排水栓が抜かれて排水タイミングとなれば、ドレン抑制制御処理に移行せず、ドレン排出処理に移行する。ドレン排出処理のステップS135〜S139は、既述のステップS122〜S126に対応するので、説明を省略する。ふろポンプ168を動作させて、所定時間T2が経過したら(ステップS139のYES)、ドレンタンク124内のドレン118が水位(B)以下となっているか否かを判断する(ステップS140)。水位(B)以下となっていない場合には、ふろポンプ168や切替弁178等のドレン排出手段の異常として、例えばリモコン装置184、186にエラー表示や音声による報知、給湯・追焚装置102の強制停止等の処理を行う。
【0078】
ドレンタンク124内のドレン118が水位(B)以下となっている場合(ステップS140のYES)には、排水ランプ表示部244、246等の報知処理を解除し(ステップS141)、ステップS127に移行して、ドレン排出処理を終了し、配管洗浄処理に移行する。
【0079】
また、浴槽108内が排水状態となっていない場合、即ち、排水を促す報知がされたとしても排水部166の排水栓を抜かないでそのまま使用した場合(ステップS134のNO)は、ドレン118の発生量を制御させるドレン抑制制御処理に移行する(ステップS142)。ドレン抑制制御処理では、切替弁129、133、135、138を切り替え、上水Wの流路を切り替える。つまり、通常時(コンデンシング運転)は、上水Wは、まず熱交換器114で潜熱を回収し、次いで熱交換器112で顕熱を回収して給湯口146から出湯される。切替えが行われると、まず熱交換器112で顕熱を回収し、露点温度以上になった上水Wを熱交換器114で熱交換を行うため、潜熱は回収されずにドレン118が発生しない状態(非コンデンシング運転)になる。このように潜熱を回収しない流路に切り替えることで、熱の回収率は低下するが、ドレン118の発生量を制限することができ、ドレンタンク124が満杯になるまでの時間を延ばすことが可能となり、ドレン118の排出間隔の制御が可能となる。
【0080】
ドレン抑制制御処理を開始したら、ドレン118が、ドレンタンク124の限界レベルである水位(H)に達したか否かを監視する(ステップS143)。ドレン118が水位(H)に達しない場合(ステップS143のNO)には、給湯機能を動作させているか否かを監視する(ステップS144)。給湯機能の動作監視は、例えば上水Wの給水量を測定する流量センサ132等により行う。給湯を行っていない場合(ステップS144のNO)には、ドレンタンク124内のドレンレベルの監視(ステップS143)に戻る。給湯機能を動作させている場合(ステップS144のYES)には、音声により、ドレン118がもうすぐ満水になる旨を報知する(ステップS145)。ここでは、例えば、音声報知2として、「ドレンタンクがもうすぐ満水になります。すぐに浴槽の排水栓を抜いて下さい。」との内容を所定回数例えば、2回報知する。そして、音声報知した後は、浴槽108が排水タイミングとなっているかを監視し(ステップS146)、排水タイミングとなっていれば(ステップS146のYES)、ドレン排出処理に移行し、排水タイミングとなっていなければ(ステップS146のNO)、ドレンタンク124内のドレンレベルの監視(ステップS143)に戻る。
【0081】
ドレンタンク124内のドレンレベルの監視により、ドレンレベルが水位(H)以上である場合(ステップS143のYES)には、ドレンタンク124が満水である旨や排水栓を抜くように促す報知情報を音声で報知する(ステップS147)。この場合、例えば、音声報知3として、「ドレンタンクが満水になりました。すぐに浴槽の排水栓を抜いてください。」との内容を所定回数例えば、5回報知する。音声報知をした後は、浴槽108が排水タイミングとなっているかの監視を行い(ステップS148)、排水タイミングとなっていれば(ステップS148のYES)、ドレン排出処理に移行する。このドレン排出処理のステップS149〜S153は、既述のステップS122〜S126に対応するので、説明を省略する。ふろポンプ168を動作させて、所定時間T2が経過したら(ステップS153のYES)、ドレンタンク124内のドレン118が水位(H)以下となっているか否かを判断する(ステップS154)。水位(H)以下となっていない場合には、ふろポンプ168や切替弁178等のドレン排出手段の異常として、例えばリモコン装置184、186にエラー表示や音声による報知、給湯・追焚装置102の強制停止等の処理を行う。
【0082】
ドレンタンク124内のドレン118が水位(H)以下となっている場合(ステップS154のYES)には、排水ランプ表示部244、246等の報知処理を解除し(ステップS155)、ドレン抑制制御の解除処理を行い(ステップS156)、ステップS127に移行し、所定時間経過後にふろポンプ168をOFFにし、切替弁178を再び浴槽108側に切り替えて(ステップS128)、ドレン排出処理を終了した後、配管洗浄処理(ステップS129、ステップS130)を行う。
【0083】
ドレンタンク124が限界水位(H)を越えたことを報知しても、浴槽108が排水タイミングとならない場合(ステップS148のNO)には、所定時間T3(例えば、30分間)が経過するまで浴槽108の監視を繰り返し行う(ステップS157のNO)。そして、所定時間T3が経過しても排水タイミングとならない(ステップS157のYES)場合には、音声報知により、給湯機能を使用できなくなる旨の警告が発せられる(ステップS158)。この警告は、例えば音声報知4として、「お湯が使えなくなります。すぐに浴槽の排水栓を抜いてください。」との内容が所定回数例えば、5回報知される。
【0084】
音声報知4がされると、給湯・追焚装置102は、運転制御処理に移行する(ステップS159)。運転制御処理では、給湯・追焚装置102の運転によりドレン118が発生するのを防止させるため、給湯・追焚装置102の熱交換動作を停止させる。この運転制御処理では、全ての熱交換を停止させる他、ドレン118の発生がほとんど無い追焚機能は使用できる構成としてもよい。また、この運転制御処理では、例えば、給湯用バーナ188側への燃料ガスGの供給を遮断するため、切替電磁弁198、200やガス電磁弁202を閉じるように制御したり、給水量とバーナの燃焼量とを連動させて、給水を遮断することでバーナの燃焼を停止させるようにしてもよい。斯かる処理により、ドレンタンク124に溜まったドレン118のレベルに応じて、使用者にドレン118の排出を促す報知をするとともに、ドレン抑制制御や運転制御を行うことで、ドレンの排出の適正化を図り、且つ浴槽水へのドレン混入を防止することが可能となる。
【0085】
なお、上記の音声報知時の報知回数や報知内容は例示であり、給湯・追焚装置102の給湯量やドレン118の発生量に応じて変更してもよく、また、使用者により報知回数を設定可能にしたり、所定の操作をするまで報知し続けるような構成にしてもよい。音声報知1〜4の切替えは、例えば図12に示すドレン排出処理手順のステップ数等に応じて、制御装置182又は各リモコン装置184、186の制御部236、238等の記憶領域に記憶された音声報知データ1〜4を切り替えるようにしてもよい。また、上記の報知処理では、言語による報知を行っているが、これに限られるものではなく、例えば、音声報知1〜4に対応して警告音を切り替える構成としてもよい。
【0086】
また、配管洗浄処理(ステップS129、S130)の処理について、図13及び図14を参照する。図13は、給湯・追焚装置の配管洗浄処理の処理手順を示すフローチャート、図14は、ふろ配管洗浄のタイムチャートである。
【0087】
ドレン118の排出処理の後、浴槽108や追焚循環路162が使用されていないことを確認するため、ふろ自動運転が終了しているか否かを確認する(ステップS201)。例えば、リモコン装置184、186のふろ自動運転スイッチ2402、2422が押されているか否かにより判断する。この確認は、ふろ自動運転が終了するまで繰り返し行われる(ステップS201のNO)。ふろ自動運転が終了している(ステップS201のYES)場合には、浴槽108や追焚循環路162等を使用する他の動作が行われていないか(ステップS202)、各部のエラーがないか(ステップS203)、浴槽108に水がないか(ステップS204)の確認が行われ、配管洗浄の開始条件に適合しない場合(ステップS202、S203、S204の何れか1つでもNO)には、それが解消されるまで確認が行われる。なお、浴槽108に水があるか否かは、例えば、排水部166の排水栓を抜いたときに浴槽108内の水位が下がるのをふろ水位センサ176で監視し、既述の基準レベル以下になったときに浴槽108に水が無くなったものと判断するようにしてもよい。
【0088】
他の動作やエラーが無く、浴槽108に水なしと判断した場合(ステップS202のYES、ステップS203のYES、ステップS204のYES)には、所定時間T4(例えば、配管洗浄の回数が1回目は3分間、2回目は5分間)が経過するまで待機し(ステップS205)、所定時間T4の経過後にふろポンプ168を駆動させる(ステップS206)。そして、他の動作が行われていないか、エラーがないかの確認を行い(ステップS207、S208)、他の動作やエラーが無ければ(ステップS207のYES、S208のYES)、所定時間T5(例えば1分間)が経過したか否かの判断を行う(ステップS209)。所定時間T5が経過していない場合(ステップS209のNO)には、ステップS206に戻り、他の動作やエラーの確認(ステップS207、S208)に移行する。所定時間T5が経過した場合には、ふろポンプ168をOFFし(ステップS210)、浴槽108に水が無いか否かの判断を行う(ステップS211)。浴槽108内に水がある場合(ステップS211のNO)には、ステップS205からS210までの処理を所定回数Nとして例えば、2回行ったか否かの判断を行う(ステップS212)。処理回数のカウントは、例えば、制御部224のタイマ230や記憶部228等で行うようにしてもよい。
【0089】
所定回数Nの処理を行っていなければ(ステップS212のNO)、ステップS205の処理に移行する。この場合、前回の所定時間T4を変更するようにしてもよい(例えば、2回目は5分)。また、所定回数Nの処理を行っていれば(ステップS212のYES)、浴槽108内に水が残っていることから(ステップS211のNO)、浴槽108が排水状態となっていないと判断でき、配管洗浄処理を終了する。
【0090】
浴槽108内に水が無いと判断できる場合(ステップS211のYES)には、給湯・追焚装置102で他の動作が行われていないかの判断を行い(ステップS213)、給湯の同時使用がないかの判断を行い(ステップS214)、何れの動作も無い場合(ステップS213のYES、S214のYES)には、注湯管路154を通じて湯HWを追焚循環路162に所定量(例えば、6リットル)だけ流す(ステップS215)。注湯動作を行ったら、各部のエラーチェックを行い(ステップS216)、エラーが無ければ(ステップS216のYES)、注湯が終了したか否かの判断を行う(ステップS217)。注湯が終了していれば(ステップS217のYES)、配管洗浄処理は終了となり、注湯が終了していなければ(ステップS217のNO)、ステップS213に戻って、注湯が終了するまで上記の処理を繰り返す。
【0091】
以上の配管洗浄処理に対し、給湯・追焚装置102の各部の処理動作のタイミングは、図14に示す通りである。このタイムチャートでは、給湯・追焚装置102の運転スイッチ(A)、表示画面2521、2541等の時計表示(B)、給湯燃焼表示(C)、ふろ自動運転スイッチ2402、2422(D)、注湯電磁弁156の動作(E)、二方弁(F)、給湯制御弁150(G)、ふろポンプ168(H)、ふろ流水スイッチ170(I)、流量センサ132、注湯量センサ158、ふろ水位センサ176(J)の処理動作について示している。また、処理のタイミングとして、T80は水位取込み禁止タイム、T81は残湯確認遅延タイム、T82は残湯確認タイム、T100はセンサチェックタイムを示す。
【0092】
次に、給湯制御(図11のステップS106、S108)について、図15を参照する。図15は、給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。
【0093】
この処理手順は、熱交換器112、114により上水Wを加熱供給する制御の処理手順であって、既述の処理手順(図11)のステップS106、S108等の処理手順の詳細である。
【0094】
この処理手順では、ステップS106(図11)の場合には蛇口等の開放により、ステップS108(自動湯張り:図11)の場合には、注湯電磁弁156の開放により発生する上水Wの通水を流量センサ132により検出する(S301)。この場合、燃焼を行う最低流量以上であれば(ステップS301のYES)、燃焼中であったか否かを判断する(S302)。燃焼していなければ(ステップS302のNO)、給水温度センサ134で測定される給水温度、流量センサ132により検出される流量より、混合温センサ152で測定される給湯温度が所定の設定温度になるように予め記億されたガス量、送風量にて燃焼を開始する、即ち、コールドスタートとなる(ステップS305)。但し、その前の燃焼停止からの経過時間が短いときは(ステップS303のYES)、熱交換器等に存在する上水Wが温められているため、その状態を考慮したガス量、送風量にて燃焼を開始する、即ち、ホットスタートとなる(ステップS304)。
【0095】
燃焼継続中であれば(ステップS302のYES)、上水Wとのミキシング前の温度である出湯温センサ148の検出温度が所定温度になるよう、ガス量、送風量の調整を行い、燃焼量の増減を行う(ステップS306〜S309)。混合温センサ152で測定される給湯温度が所定の設定温度になるようにするための調整は、バイパス水制御弁142の開閉を行うことにより加熱された上水Wと加熱されていない上水Wとのミキシング量を制御することにより行う(ステップS310、S311)。そして、流量が最低流量を下回る場合(ステップS301のNO)、燃焼中であれば、燃焼停止動作を行う(ステップS312、S313)。
【0096】
次に、ドレン抑制制御について、図16を参照する。図16は、ドレン抑制制御の処理手順を示すフローチャートである。
【0097】
このドレン抑制制御の処理手順は、既述のステップS142(図12)の処理の詳細であって、ステップS401〜S403の通り、回路を給水口130→熱交換器112→熱交換器114→給湯口146となるように切替弁129、133、135、138を切り替える。この結果、熱交換器112で加熱された上水Wが熱交換器114に流れるため、熱交換器114による潜熱回収は行われず、従ってドレン118の発生を抑制することができる。
【0098】
次に、ドレン抑制制御解除について、図17を参照する。図17は、ドレン抑制制御解除の処理手順を示すフローチャートである。
【0099】
このドレン抑制制御解除の処理手順は、既述のステップS156(図12)の処理の詳細であって、ステップS411〜S413の通り、回路を給水口130→熱交換器114→熱交換器112→給湯口146となるように切替弁129、133、135、138を切り替える。この結果、温度の低い上水Wが熱交換器114に流れるため、熱交換器114において潜熱回収ができる。
【0100】
ここで、既述の給湯制御に用いた各種センサ類は、熱交換器112、114に対し、位置関係は変化していない。つまり、流路切替えが発生しても、給湯制御自体は、同じ制御を行う。
【0101】
そして、ドレン抑制制御又はドレン抑制制御解除は、給湯制御が行われている際にも発生する。給湯制御中にドレン抑制制御が発生した場合は、以下の通りである。
【0102】
流路切替えを行う際、切替弁129、133、135、138は同時に切り替える。これらの切替えは瞬時ではなく、10秒ほどの時間を要する。その際、元の流路は徐々に狭まり、一旦閉状態になった後、新しい流路が徐々に開かれる。従って、熱交換器112、114を流れる上水Wの量は、徐々に減っていき、一旦流れなくなった後、徐々に増えて切替えを終了する。なお、一次バイパス管路140の流量はバイパス水制御弁142で制御される。このとき、給湯制御は、流量が減ると、そのままの燃焼量では混合温センサ152の温度が上昇するため、燃焼量を減少させる(ステップS307:図15)。ステップS310〜S311の処理では、加熱された上水量が少ないため、設定温度を維持するために、それに合わせるようにバイパス水制御弁142を絞る。この結果、流量センサ132で検出される流量も徐々に減少する。
【0103】
熱交換器112及び熱交換器114に一旦上水が流れない状態になると、バイパス水制御弁142もほぼ閉じた状態になり、流量センサ132にて検出される流量が最低流量を下回るようになり(ステップS301のNO)、燃焼が停止する。
【0104】
その後、新しい流路が徐々に開き、流量センサ132が検出する流量が最低流量より多くなると燃焼を開始する。この場合、燃焼停止後、僅かな時間しか経過していない場合にはホットスタート(ステップS304:図15)が実行される。新しい流路が徐々に開くことにより流量が増加すると、そのままの燃焼量では混合温センサ152の温度が下降するため、燃焼量を増やす(ステップS309:図15)。ステップS310、S311の処理では、加熱された上水量が増えてくるため、設定温度を維持するために、それに合わせるようにバイパス水制御弁142を開く。
【0105】
〔第4の実施の形態〕
【0106】
次に、本発明の第4の実施の形態について、図18、図19を参照する。図18は、第4の実施の形態に係る給湯・追焚装置(コンデンシング運転)を示す図、図19は、第4の実施の形態に係る給湯・追焚装置(非コンデンシング運転)を示す図である。
【0107】
この実施の形態では、第3の実施の形態に係る給湯・追焚装置においてドレン抑制制御処理で流路を切り替える切替弁129、133、135を廃止し、代わりに切替弁127を追加して、流路の切替えを行うものである。なお、給湯・追焚装置の動作を示すフローチャートは、共通である。
【0108】
斯かる処理により、追焚循環路162や浴槽108にドレン118が残留するのを防止でき、次回の浴槽108の利用時に、ドレン118が混入するのを防止することができる。なお、図18、図19において、図5、図6と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【0109】
〔他の実施の形態、特徴事項等〕
【0110】
(1) 第1の実施の形態〜第4の実施の形態で述べた通り、高効率給湯器の回路に加え、給水口、給湯口に変更を加えることなく、入出回路を反対方向に変更できる回路及び温度センサを備えている。通常の給湯動作では、燃焼排気の下流側に設置された熱交換器で加熱した上水を燃焼排気の上流側の熱交換器に流路を設定して高効率運転(コンデンシング運転)をするのに対し、非コンデンシング運転では、上流側の熱交換器で加熱した上水即ち、高温水を下流側の熱交換器に流路を変更して加熱する給湯器を構成している。非コンデンシング運転では、下流側の熱交換器に高温水が流れるので、潜熱回収によるドレンの発生を抑制できる。
【0111】
(2) 従来回路では、流路が一方向であるため、高効率給湯器では、常に潜熱回収が行われ、ドレン発生が顕著であった。これに対し、二次熱交換器にバイパス流路を付加することにより、バイパス流路を閉にして二次熱交換器の流れを止めてドレン発生を抑制すれば、ドレン発生を低減できるものの、局部沸騰を生じるという問題点があった。また、バイパス流路を僅かに開とすれば、沸騰音は解消できるものの、冷水が流れるため、ドレンを抑制できないという問題点があった。このような問題点は、上記実施の形態における高効率給湯器や給湯・追焚装置によって解決された。
【0112】
(3) ドレン発生を抑制するために流路を変更し、燃焼排気の上流側に設置された熱交換器に上水を流し、その上水の水温を上昇させた後、それを燃焼排気の下流側の熱交換器に流すことにより、露点温度より高い水温で下流側の熱交換器を通過させる。斯かる構成では、効率低下を来すが、ドレン発生はない。また、斯かる流路は、ドレン発生を抑制する一時的な手段であり、ドレン排出を完了すれば、再び高効率運転に切り替えることができる。このような高効率運転とドレン抑制運転とを交互に行う給湯制御では、効率が一時的に低下しても、一定期間でのトータル効率では非コンデンシング運転の影響は低く、高効率運転とドレン抑制運転との双方切替え運転の利便性に加え、環境負荷への影響を軽減できる利点がある。
【0113】
以上述べたように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0114】
本発明は、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換器を備え、特に、既存の循環路や浴槽を用いて浴槽の排水に合わせてドレンを排出させる熱源装置のドレン処理に関し、浴槽が排水状態とならない場合には、排水を促す報知をし、それでも排水状態にならない場合には、ドレンの生成停止や運転制御を行うことで、ドレンの排出処理を適正化し、また、ドレンが浴槽水に混入するのを防止でき、有用である。
【符号の説明】
【0115】
2 高効率給湯器
4 燃焼室
6 バーナ
8 給気
10 燃焼排気
12、14 熱交換器
16 ドレン
18 ドレン受け
20 管路
22、24、26、28 切替弁
30 バイパス回路
32 ドレンタンク
34 ドレン管路
102 給湯・追焚装置
106 給湯用燃焼室
108 浴槽
112、114 熱交換器
116 追焚用熱交換器
118 ドレン
123 温度センサ
128 給水管路
129、134、135、138 切替弁
130 給水口
131 流路
132 流量センサ
133 給水温度センサ
140 一次バイパス管路
142 バイパス水制御弁
144 給湯管路
146 給湯口
148 出湯温センサ
150 給湯制御弁
152 混合温センサ
154 注湯管路
156 注湯電磁弁
158 注湯量センサ
160 逆止弁
162 追焚循環路
164 循環アダプタ
166 排水部
168 ふろポンプ
170 ふろ流水スイッチ
172 ふろ入温度センサ
174 ふろ出温度センサ
176 ふろ水位センサ
178 切替弁
180 ドレン排出管路
181 逆止弁
182 制御装置
184 台所リモコン装置
186 浴室リモコン装置
188 給湯用バーナ
190 追焚用バーナ
192 ガス管
194 元ガス電磁弁
198、200 切替電磁弁
202 ガス電磁弁
204 ガス電磁弁
206、208 ファン
210 ドレンタンク本体
212 ベース電極(C)
214 水位センサ(水位B)
216 水位センサ(水位H)
218 ドレン流入口
220 オーバーフロー排出口
222 ドレン排出口
224 制御部
226 CPU
228 記憶部
230 タイマ
236 制御部
238 制御部
240、242 操作部
244、246 排水ランプ表示部
248、250 音声報知部
252、224 表示部
2401 電源スイッチ
2402 ふろ自動運転スイッチ
2403 追焚スイッチ
2404 給湯温度調整スイッチ
2405 運転予約スイッチ
2406 設定スイッチ
2421 電源スイッチ
2422 ふろ自動運転スイッチ
2423 追焚スイッチ
2424 給湯温度調整スイッチ
2425 運転予約スイッチ
2426 設定スイッチ
2521 表示画面
2522 その他の状態表示
2541 表示画面
2542 その他の状態表示

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃焼排気の上流側の熱を被加熱流体に熱交換する第1の熱交換手段と、
前記燃焼排気の下流側の熱を前記被加熱流体に熱交換する第2の熱交換手段と、
熱交換によって生じるドレンを蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル未満の場合には、前記被加熱流体を前記第2の熱交換手段で熱交換した後、前記第1の熱交換手段に流して熱交換させ、前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル以上の場合には、前記被加熱流体を前記第1の熱交換手段で熱交換した後、前記第2の熱交換手段に流して熱交換させる流路切替手段と、
を備えることを特徴とする熱源装置。
【請求項2】
前記第1の熱交換手段は前記燃焼排気の顕熱を熱交換する一次熱交換器、前記第2の熱交換手段は前記燃焼排気の潜熱まで熱交換する二次熱交換器であることを特徴とする請求項1記載の熱源装置。
【請求項3】
前記蓄積手段に蓄積されるドレンのレベルを検出するレベル検出手段と、
前記レベル検出手段の検出出力により前記流路切替手段を切り替える制御手段と、
を備える請求項1記載の熱源装置。
【請求項4】
前記蓄積手段に蓄積されたドレンのレベルが基準レベル以上に到達した場合、その報知情報を発する報知手段を備えることを特徴とする請求項1又は3記載の熱源装置。
【請求項5】
浴槽から浴槽水を循環させて追い焚きする追焚循環路を備え、
前記ドレンのレベルが基準レベル以上に到達した場合、前記追焚循環路を通して前記浴槽に前記ドレンを排出させることを特徴とする請求項1記載の熱源装置。
【請求項6】
燃焼排気の上流側の熱を被加熱流体に熱交換する第1の熱交換手段と、前記燃焼排気の下流側の熱を前記被加熱流体に熱交換する第2の熱交換手段と、熱交換によって生じるドレンを蓄積する蓄積手段とを備える熱源装置のドレン抑制方法であって、
前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル未満の場合には、前記被加熱流体を前記第2の熱交換手段で熱交換した後、前記第1の熱交換手段に流して熱交換するステップと、
前記蓄積手段の前記ドレンのレベルが基準レベル以上に到達した際に、流路を切り替えて前記被加熱流体を前記第1の熱交換手段で熱交換した後、前記第2の熱交換手段に流して熱交換するステップと、
を含むことを特徴とする熱源装置のドレン抑制方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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